地下電力線

地中送電線は、地中ケーブルで電力を供給します。架空送電線と比較すると、地中送電線は山火事が発生するリスクが低く、強風、雷雨、大雪、氷雨の際に停電により電力供給が中断されるリスクも軽減されます。地中化のもう 1 つの利点は、送電線のない景観の美しさです。地中化により、電力の送電と配電の資本コストは増加しますが、ケーブルの寿命全体にわたって 運用コストは削減される可能性があります。

初期の地下化は、鉱山爆薬の爆発と海底電信ケーブルを基礎としていた。ロシアでは1812年に鉱山爆薬を爆発させるために電線が使用され、1850年にはイギリス海峡を越えて電信信号を伝送するために電線が使用された。^[1]

初期の電力システムの普及に伴い、地下化も進み始めました。トーマス・エジソンは初期の電力配電網に地下の直流「街路管」を使用しました。1880年に最初にジュートで絶縁され、1882年にゴム絶縁に進化しました。^[1]

その後、断熱材と製造技術の両方で開発が進みました。^[1]

• 1925年: ケーブルに加圧紙絶縁材が使用される
• 1930年: ケーブルにPVC絶縁材が使用される
• 1942年: ケーブルに初めてポリエチレン絶縁体が使用される
• 1962年: エチレンプロピレンゴム絶縁ケーブルが市販される
• 1963年: 成形済みケーブルアクセサリが発売される
• 1970年代: 収縮ケーブルアクセサリが登場

20 世紀には直接埋設ケーブルが一般的になりました。

高圧の 電気を運び、大きな鉄塔で支えられている架空ケーブルは、一般的に田舎の魅力のないものと考えられています。地下ケーブルは、人口密集地域や土地が高価であったり、環境や美観に配慮が必要な地域に電力を送電できます。地下や水中の横断は、川を渡る実用的な代替手段となる可能性があります。

• 厳しい気象条件（主に雷、ハリケーン/サイクロン/台風、竜巻、その他の風、凍結）による被害を受けにくい
• 火災のリスクが減少。架空送電線は、植物と導体、導体と導体、または導体と地面の接触から高い故障電流を流し、大きな高温アークを発生させることがあります。^[2]
• 周囲への電磁場（EMF）放出範囲の縮小。ただし、地下ケーブルの深さによっては、地表でより大きなEMFが発生する場合があります。 ^[3] ケーブル導体内の電流は磁場を生成しますが、地下電力ケーブルを密集させると、結果として生じる外部磁場が減少し、さらに磁気シールドが提供される場合があります。「電磁放射と健康」を参照してください。
• 地下ケーブルを設置するには、約 1 ～ 10 メートルの狭い周囲帯が必要です (建設中は 400 kV ケーブルの場合は最大 30 メートル)。一方、架空線の場合は、安全、保守、修理のために、約 20 ～ 200 メートルの幅の周囲帯を恒久的に空けておく必要があります。
• 地下ケーブルは低空飛行する航空機や野生動物にとって危険ではありません。
• ^{地下ケーブルは盗難、違法接続、 [4]}妨害行為、事故による損傷など、人間の活動によって引き起こされる損傷のリスクが大幅に低減されます。 ^{[5] [6]}
• 公共施設の電線を地中に埋めることで歩道に大きな木を植えるスペースが生まれ、^[7]環境への利益と不動産価値の向上につながります。^[8]

• 地中化はより高価です。送電電圧でケーブルを埋設するコストは架空送電線の数倍もかかるため、また、地中送電ケーブルのライフサイクルコストは架空送電線の2～4倍です。地上送電線のコストは1フィート（0.30 m）あたり約10ドル、地中送電線のコストは1フィート（0.30 m）あたり20～40ドルの範囲です。^[9]高度に都市化された地域では、地中送電のコストは架空送電の10～14倍も高くなることがあります。^[10]ただし、これらの計算では停電のコストが考慮されていない可能性があります。低電圧配電網の場合、生涯コストの差は小さく、同等の電圧の架空送電線よりも12～28%高くなります。^[11]
• 架空送電線の断線を発見して修理するのは数時間で完了しますが、地下送電線の修理には数日から数週間かかる場合があり、^[12]このため冗長線が敷設されます。
• 地下ケーブルの位置は必ずしも明らかではないため、不注意な掘削者がケーブルを損傷したり、感電したりする可能性があります。
• 地下ケーブルの高無効電力は大きな充電電流を生成し、電圧制御を困難にするため、運用はより困難になります。地下電力線の静電容量が高いため大きな充電電流が発生し、ACラインの長さが制限されます。長距離送電線を地下に埋設する際の静電容量の問題を回避するために、同じ問題が発生しないHVDCラインを使用することができます。^[13]
• 架空送電線は、送電線間隔や電柱を変更することで簡単に定格を上げてより多くの電力を送電できますが、地下ケーブルは定格を上げてはならず、容量を増やすには追加または交換する必要があります。送電会社や配電会社は、一般的に、コスト効率を保ちながら最高定格のケーブルを設置することで、地下送電線の将来性を確保しています。
• 地中ケーブルは地盤変動による被害を受けやすい。2011年にニュージーランドで発生したクライストチャーチ地震では、360キロメートル（220マイル）に及ぶ高圧地中ケーブルが被害を受け、その後クライストチャーチ市内の大部分で停電が発生したが、架空送電線は液状化により電柱の基礎が損傷したため、被害を受けたのはわずか数キロメートルにとどまった。
• 地下の補修や点検には道路の掘削が必要となるため、継ぎ目や穴があいてしまい、車や自転車にとって乗り心地が悪く、危険な状態になります。また、公共事業により車線が閉鎖されることで交通渋滞が発生し、地方自治体による舗装工事のコストが増加します。^{[14] [15]}

場合によっては、投資コストの高さやメンテナンスおよび管理のコストの高さといったデメリットよりも、メリットのほうが大きいこともあります。

• 水平掘削– これは、ドリルビットを使用して地表の一点から水平に掘削し、地下に弧を描いて地表から出てくる方法です。この方法は、地表へのダメージを最小限に抑えたい場合に使用されます。
• 溝掘り地中化 - 電力線を地中化するもう一つの方法は、溝を掘り、溝の中に電力線を敷設し、再び覆うというものである。これは電力線の長さに合わせて行われる。^[16]
• ダクトバンク - 3番目の方法は、スペーサーで保持された平行導管を使用し、導管の間に砂またはコンクリートを充填します。設置方法：導管とスペーサーを溝に直接配置、導管とスペーサーをコンクリート型枠に配置する、または事前に作られたコンクリートと導管のセクション。^[17]

英国の規制当局であるガス・電力市場庁（OFGEM）は、送電会社が消費者への価格に地中化の費用の一部を上乗せすることを認めている。資格を得るには、地中化は国立公園または特別自然美観地域（AONB）に指定されている必要がある。2021年には、ウィンターボーン・アバス付近からドーセットAONBのフライア・ワドン（50°40′08″N 2°30′50″W / 50.669°N 2.514°W / 50.669; -2.514 、ウェイマスの北西）まで、9キロメートル（5.6マイル）の400kV架空送電線を地中化するプロジェクトが開始された。同様の計画がスノードニア、ピークディストリクト、ノースウェセックスダウンズでも計画されている。^[18]

基幹送電網の中で最も目障りな架空ケーブルは計画から除外されている。一部の地中化プロジェクトは国営宝くじの収益で賄われている。

オランダでは現在、低電圧および中電圧電力 (<50 kV) はすべて地下で供給されています。

ドイツでは、中電圧ケーブルの73％が地中埋設されており、低電圧ケーブルの87％が地中埋設されています。地中埋設ケーブルの割合が高いことが、非常に高い送電網信頼性（SAIDI < 20）に貢献しています。^[19]比較すると、オランダのSAIDI値（年間の停電時間）は約30、英国では約70です。

米国では、カリフォルニア州公益事業委員会(CPUC) の規則 20 により、特定の状況下で電力ケーブルの地中化が許可されています。規則 20A のプロジェクトは、公益事業会社のすべての顧客によって支払われます。規則 20B のプロジェクトは、この方法で部分的に資金提供され、同等の架空システムのコストをカバーします。規則 20C のプロジェクトでは、土地所有者が地中化の資金を調達できます。

日本では、いまだに電力の大半が架空ケーブルで供給されている。国土交通省によると、2008年3月時点で 東京23区では、ケーブルのわずか7.3％が地中に埋設されている。

地中化と架空線の使用の妥協案として、空中ケーブルを設置することが挙げられます。空中ケーブルは、柱の間に張られた絶縁ケーブルで、送電や通信サービスに使用されます。空中ケーブルの利点は、絶縁体により感電の危険がないことです (ケーブルが損傷しない限り)。もう 1 つの利点は、埋設コスト (特に岩の多い地域では高額) がかからないことです。空中ケーブルの欠点は、標準的な架空線と同様に美観上の問題があり、嵐の影響を受ける可能性があることです。ただし、鉄塔の破損時や木にぶつかったときに絶縁体が破壊されなければ、サービスが中断されることはありません。電気的な危険は最小限に抑えられ、電力を中断せずにケーブルを再び吊り下げることができる場合があります。

• 架空送電線
• 直接埋設ケーブル
• 高電圧地下ケーブルおよび海底ケーブルの一覧

ウィキメディア・コモンズには、地中送電線に関連するメディアがあります。

• サンディエゴ市地下化プログラム
• 米国のロビー団体 - Scenic America 2019-02-15 にWayback Machineでアーカイブ
• 英国のロビー団体「REVOLT」 2016年10月17日にWayback Machineにアーカイブ